蓄熱式電熱蒸汽鍋爐

　目前，電熱鍋爐的運行主要集中在用電高峰期，運行費用較高，而蓄熱式電熱蒸汽鍋爐可以有效地解決這個問。

　　1蓄熱式電熱蒸汽鍋爐的特點蓄熱式電熱蒸汽鍋爐是通過把蒸汽蓄熱器與電熱鍋爐聯合起來進行供汽和供熱，以達到環保和節能的目的。蓄熱式電熱蒸汽鍋爐具有以下特點3.高效節能無污染無噪聲，可以實現無人值守，安全自動運行。

　　對電力部門的電網起到削峰填谷的作用。

　　該裝置可以在用電低谷時用電能產生蒸汽儲存在蓄熱器中，在用電高峰時蓄熱器產生蒸汽或熱水供熱用戶使用。這種運行方式能夠均衡電網的負荷，減少電廠機組的調峰操作，降低電力生產中的能耗。

　　顯著降低運行成本。目前電力部門對高低峰時用電制定了不同的價格，用電高峰時的電價是低谷電價的4倍，而用電尖峰時的電價是低谷電價的457倍，就是常時用電也是低谷時的2.86僧1.因此，這種供熱方式能夠有效提高運行的經濟性，尤其適用于用電高峰期間需要供熱的用戶。

　　扎供熱質量高，用戶熱負荷穩定。該裝置工作性能好，供熱負荷波動小，可以按照熱用戶的供熱需求進行調節。尤其是對間斷供熱的用戶，可以減少電熱鍋爐的啟停次數，而且用蓄熱器供熱啟動速度快而平穩。

　　2蓄熱式電熱蒸汽鍋爐供熱系統蓄熱式電熱蒸汽鍋爐系統1主要由電熱蒸汽鍋爐蒸汽蓄熱器汽水換熱器熱網及膨脹水箱等組成。

　　4流量調節閥；5汽水換熱器；6膨脹水箱；3蓄熱式電熱蒸汽鍋爐供熱原理蓄熱式電熱蒸汽鍋爐系統工作原理是在晚上用電低谷時，給水經給水泵進入電熱蒸汽鍋爐，電熱蒸汽鍋爐產生具有定壓力的飽和蒸汽進入蓄熱器，加熱蓄熱器中的水，使蓄熱器內水的溫度和壓力升高，形成具有定壓力的飽和水，蓄熱器中的水是儲存熱能的載熱體；在白天用電高峰期，電熱蒸汽鍋爐停止運行，打開蓄熱器排汽閥，在蓄熱器內壓力下降的條件下，飽和水成為過熱水，立即沸騰而自蒸發，產生低壓蒸汽。根據用戶要求，通過流量調節閥調節蒸汽流量直接將蒸汽送入用戶，或者低壓蒸汽進入汽水換熱器，與供熱回水進行熱交換，達到定供熱參數后送入用戶熱網。

　　系統中設置膨脹水箱是用來克服回水從除污器出口到熱水進入循環水泵這段的系統阻力及循環泵氣蝕余量。從溢流管中出來的水以及從蓄熱器中排出的熱水均接入集水箱，然后經過水處理軟水箱，由補水泵分別送往給水泵膨脹水箱。

　　4系統配套裝置舉例下面以個蓄熱式電熱蒸汽鍋爐系統為例，其具體參數配置如下額定工作壓力1.3MPa布置形式臥式蒸汽發生量59401輸出熱功率7001撕布置形式臥式外形尺寸直徑X全長2600mmX12000mm汽水換熱器輸出熱功率7界供回水溫度9570，采用上述技術參數配套而成的蓄熱式電熱鍋爐系統在000600用電低谷時蓄熱器進行充熱，白天工作時蓄熱器進行放熱，并通過汽水熱交換換熱器向熱網供熱7001供熱時間約5.5.

　　若用電差價為0.20元1撕士，個采暖季節即可節省運行費用約9萬元5系統配套裝置的設計要點51電熱蒸汽鍋爐電熱蒸汽鍋爐可設計為臥式或立式，主要由筒體電加熱器支座給水分配管蒸汽引出管和其他附屬裝置組成。電加熱元件可采用口形電阻式加熱管，按電熱鍋爐功率選擇由電加熱管的單管功率；每3個電熱管配成組電加熱器，呈角形布置，用螺母或焊接形式固定在法蘭上，2，裝入焊接在鍋爐兩側筒體上的法蘭接管，并用螺栓緊固；通過固定夾支撐角鋼將電加熱器固定在筒體內，電加熱器外面應有護罩保護。

　　電熱蒸汽鍋爐運行中可實現全自動控制，通過編程或設置達到無人值守運行。控制項目主要包括電加熱器分組加熱及停運，自動調壓和補水，給水泵循環泵的自動切換，加熱器和給水泵的聯鎖等，并具備超溫超壓斷水缺相短路過流接地等報警及保護功能。

　　52變壓式蒸汽蓄熱器變壓式蒸汽蓄熱器依靠容器內飽和水壓力的升降變化，使容器內飽和水焓值相應地變化，從而蓄存或釋放蒸汽熱能。主要由蓄熱器筒體充熱裝置和排汽裝置保溫裝置以及附屬裝置等組成。

　　設計時首先根據工程需要確定蓄熱器充熱壓力廠1充熱終止時蓄熱器內最高壓力和放熱壓力廠2放熱終止時最低壓力，假設其對應的飽和水與飽和蒸汽比容焓分別為vvhh，單位水容積蓄熱量為蒸汽蓄熱器的蓄熱量，決于充放熱的壓差。提高充熱壓力，降低放熱壓力均使單位水容積蓄熱量增加。但是，隨著充熱壓力的提高，蓄熱器的筒體壁厚也相應增加，制造費用隨之增大。

　　根據水與水蒸氣的性質分析，當充熱壓力小于1.53時，單位蓄熱量隨充熱壓力的提高增長很快，是蒸汽蓄熱器用于供熱系統的合理壓力范圍，而放熱壓力應在滿足汽水換熱器的工作條件下盡量降低。

　　蓄熱器容積為汽要求可在0.750.95之間選取；蓄熱器充熱終了時水容積蓄熱器放熱終了時水容積蓄熱器放熱時產生免蒸汽壓力仍所需當用壓力為1的干飽和蒸汽充熱時，從充熱蒸汽中，用來加熱蓄熱器中貯水的熱量為h+h2因此，蓄熱器放熱時產生的蒸汽，必須供給，1的干飽和充熱蒸汽，在個完整的充熱放熱周期中，蓄熱器中的蓄水量在放熱終了時比開始充1筆，蓄熱器筒體026OOmmX2Omm，充熱裝置共6個噴頭，每個噴頭4個噴嘴，噴嘴孔徑為10mm.

　　53汽水熱交換器蓄熱器工作蒸汽壓力從充熱壓力內直下降到放熱壓力廠2，即汽水換熱器進汽壓力不斷變化，這需要設計個在變工況條件下穩定工作的汽水熱交換器。通常使用的熱交換器有管殼式冷凝熱交換器汽水噴射泵以及直接混合式熱交換器。這幾種類型的換熱器能否滿足蓄熱器工作蒸汽的變工況條件以及恒定的供熱熱量和供熱溫度的要求，需要進行分析比較。

　　531管殼式冷凝換熱器對于管殼式換熱器，由于換熱過程中蒸汽的壓力和飽和溫度不斷降低，使得傳熱溫壓隨之減小，而傳熱系數尤隨之增大，而的減小值大于尤的增大值。若換熱器出口水溫要求維持在95±5之間，且供熱量恒定，由傳熱公式0=，換熱器的面積在運行中將發生變化。部分計算結果1.

　　進汽壓力傳熱系數換熱面積當換熱器進口蒸汽壓力從1.4河3降低到熱時增加0.63時，可以維持定的換熱面積不變，面積為252以2，此時可滿足出口水溫和供熱量的要以上面舉例的蓄熱器為例，其結構參數為pFLWa，p=.2MPa6000kg，汽水噴射泵是種用水蒸氣加熱和弓射水的應排放掉這部分水。如果是用過熱蒸汽充熱，通過計算可知，在個完整的充熱放熱周期中，水量將減少，這時應向蓄熱器中補水。

　　充熱裝置的設計要保證充熱時蓄熱器內水溫迅速達到均勻，避免熱應力差，并力求減少蒸汽壓力損失。排汽裝置的設計則要盡量減少蒸汽帶水求；當壓力從0.63降低到0.33時，需要增加縱向管子數，此時總換熱面積為3.592以2，而且當壓力為0.3時，出口熱水溫度降低到90工如果維持該面積不變而直放熱到0.2河此時出口熱水溫度降低到847已經不能滿足用戶要求。因此，如果選用管殼式換熱器，在放熱過程中就必須對換熱器的傳熱面積分段進行調整。

　　53.2汽水噴射泵設備。水蒸氣和被引射水在噴射泵中直接混合，進行動量和能量的交換，提高被引射水的溫度和壓力。汽水噴射泵構造簡單造價低，因此在熱水供熱中獲得廣泛應用。由質量守恒方程混合流體的質量流量；由能量守恒方程thtg分別為噴射前被引射水溫和噴射后混合水溫以上面舉例的供熱參數為例，不同進汽壓力進汽壓力噴射系數工作蒸汽量kgh噴管臨界直徑由2可知，雖然進汽壓力值變化較大，但噴射系數值變化較小，可以通過控制蒸汽流量來保證噴射器的出口水溫。隨著進汽壓力的變化，噴管的臨界直徑變化較大，選取進汽壓力63為工作蒸汽壓力以設計噴管的各項幾何參數。但當進汽壓力為0.3河3時，蒸汽通過該噴管最大流量為579kgh，進入混合室的蒸汽流量不足，因此當進汽壓力小于0.6河3時，需要設計兩個噴管，以滿足工作蒸汽量的要求。

　　53.3直接混合式熱交換器采用大空間直接混合，或用根直徑較小的管子先將蒸汽導入，再通過管子上的噴孔將蒸汽噴入混合水中，該裝置結構簡單但當蒸汽在回水中冷凝時，噪聲和振動都較大。

　　分析比較了管殼式換熱器，汽水噴射泵和直接混合式熱交換器后，最終選擇了3的汽水混合器。

　　1噴孔；2蒸汽噴射筒體；3混合器筒體雖然混合器進汽壓力變化范圍較大，但由于在該壓力變化范圍內蒸汽焓值變化較小，工作蒸汽量的變化范圍很小。在該變化范圍內，出口混合水溫度波動范圍不會超過所以汽水混合器在整個工作過程中，可通過蒸汽調節閥控制進汽流量不變，回水流量相應不變，這樣方便了操作。噴孔開孔小，混合好，噪聲小，設計時取噴孔直徑5mm.因為蒸汽在p2壓力時密度最小，相同質量流量時體積流量大，且此時噴射壓差小，所以噴孔數目的設計應保證在仍壓力時能夠將所需低壓蒸汽噴入混合水中。噴孔開孔沿蒸汽噴射筒體周向和軸向錯列布置，并與軸向成45角度。

　　6結束語綜上所述，蓄熱式電熱鍋爐及其供汽和供熱系統具有加強環境保護和合理利用電能的功能。

　　該系統運行安全可靠，操作方便，尤其對電網削峰填谷和降低熱用戶運行費用起到明顯作用，在開拓電力市場中有著廣闊的前景。